黃咸高速K60+910-K61+050段左側滑坡治理方案分析

饒江勇， 侯東波

(湖北省交通規劃設計院股份有限公司，湖北 武漢 430051)

0 引 言

黃石至咸寧高速公路是湖北省武漢城市圈環線高速公路的南環，2012年9月其K60+910-K61+050段左側邊坡發生滑塌，路基擋土墻發生破壞，影響該段落的路基施工，坡體在降雨影響后仍有滑移，為防止滑坡進一步發展，需對坡體進行工程防護處理。本文根據現場工程地質、滑坡發育情況分析了該滑坡的治理方案。

1 滑坡區工程地質

1.1 地形地貌

K60+910-K61+050段左側滑坡位于大冶市靈鄉鎮馬橋村，屬于構造剝蝕-溶蝕低山丘陵地貌區，路線沿山體斜坡中下部展布，附近山頂高程224.7 m，自然坡角15-30°，林木茂盛。

1.2 地層巖性

圖1 滑坡典型工程地質橫斷面圖

1.3 水文地質條件

滑坡區無地表水。地下水主要為第四系孔隙水、基巖裂隙水、巖溶裂隙水，水量微弱。主要接受大氣降水的補給，受季節性變化明顯。

(1)第四系孔隙水：主要由大氣降水補給，向同層位含水層、低洼地帶排泄。

(2)基巖裂隙水：主要賦存于灰巖風化層與節理裂隙中，接受上部地表水下滲和同層位側向徑流補給，向同層位含水層、下伏基巖裂隙和溶隙排泄。

(3)溶蝕裂隙水：主要賦存于灰巖的溶蝕管道、溶隙中，接受上部地表水下滲和同層位側向徑流補給，向同層位含水層、下部溶隙排泄。

1.4 不良地質

滑坡區主要不良地質為巖溶，多發育在巖土交界面處，鉆探揭露溶洞高度約0.7～5.4 m，一般為軟塑～可塑狀黏性土充填。

2 滑坡基本特征和穩定性分析

2.1 滑坡基本特征

滑坡地處構造剝蝕-溶蝕低山丘陵地貌區，坡體附近山頂高程224.7 m，坡體前緩后陡?；轮芙缜逦?，上窄下寬，在平面上呈“簸箕”形，后緣錯落臺深為2.5～4 m，前緣剪出口位于路基擋墻與路面交界處，主軸方向354°，縱長約90 m，前緣寬約130 m。估算滑坡體積約4萬m3。

根據鉆探資料，滑體主要為含礫黏性土，平均厚度約7 m，土質較黏，具膨脹性。滑坡體上陡坎拉裂縫發育，規模較大且連貫的錯落臺從低往高有4處，普遍寬約1 m，深為1.5～2.5 m，具較明顯的牽引式滑坡特征。

2.2 滑坡穩定性分析

根據現場鉆探取室內試驗成果，結合現場地調、工程類比及反演計算分析，確定巖土物理力學指標，見表1。

表1 滑坡體物理力學參數建議值

K60+910～K61+050段左側邊坡失穩主要是由于路基開挖坡腳引起，據施工單位介紹并觀察坡體上的多處陡坎，該滑坡有明顯的牽引滑動特征，并且多次滑動。在降雨過后，仍能觀察到滑坡前緣擋墻部位有明顯移動跡象。這說明滑坡仍處于極限平衡狀態，在施工擾動及強降雨條件下，坡體將再次滑動。

根據滑坡基本特征及巖土物理力學參數，選取主滑斷面Ⅰ-Ⅰ′剖面(K60+957.4)及輔助斷面Ⅱ-Ⅱ′剖面(K60+986)進行穩定性分析計算，根據《公路路基設計規范》(JTG D30-2015)中路塹邊坡設計要求，需考慮以下3種工況條件：

(1)正常工況：天然狀態下的工況；

(2)非正常工況Ⅰ：暴雨或連續降雨狀態下的工況；

(3)非正常工況Ⅱ：地震等荷載作用狀態下的工況。

因不穩定斜坡區地震動峰值加速度0.05g，地震動反應譜特征周期為0.35s，相當于原地震基本烈度Ⅵ度區，故不對工況3進行計算。分別對兩條剖面分別進行穩定性分析，穩定性計算結果見表2。

表2 各剖面穩定性計算結果

根據工程地質分析及穩定性計算，該坡體在天然狀態下基本穩定，在暴雨狀態下處于欠穩定狀態，均低于《公路路基設計規范》(JTG D30-2015)中的安全系數要求，需采取工程防護措施進行治理。

2.3 剩余下滑力計算

按照《公路路基設計規范》(JTG D30-2015)中路塹邊坡設計要求，對本次計算正常工況條件下采用1.25的設計安全系數，非正常工況Ⅰ下采用1.15的設計安全系數，剩余下滑力計算結果如圖2、圖3所示。

圖2 主滑斷面Ⅰ-Ⅰ′剖面剩余下滑力曲線圖

圖3 輔助斷面Ⅱ-Ⅱ′剖面剩余下滑力曲線圖

3 治理方案

該滑坡治理應確保路基安全和邊坡后穩定，特別是在暴雨或連續降雨情況下，能維持邊坡的穩定性。根據工程類比和穩定性分析，選取抗滑樁+清方平臺的綜合治理方案。

3.1 前期堵縫、截排水工程

抗滑樁施工前，對坡體裂縫用黏土進行封堵并覆蓋塑料膜，并在滑坡錯落臺上方施作截水溝，防止雨水下滲。

3.2 抗滑樁工程

在路基一級邊坡平臺處設置一排抗滑樁?；峦屏ρ刂骰瑪嗝姊?Ⅰ′剖面為900 kN，與水平面夾角12.8°；沿輔助斷面Ⅱ-Ⅱ′剖面為730 kN，與水平面夾角4.5°。

根據剖面情況及推力計算成果，抗滑樁分兩部分布置。編號KHZ1～KHZ8采取1.5 m×2 mⅠ型樁，間距6 m，樁長13 m，嵌固段5 m；編號KHZ9～KHZ18采取1.7 m×2.3 mⅡ型樁，間距6 m，樁長23 m，嵌固段8 m。抗滑樁之間設置橫系梁。

3.3 坡體修復工程

抗滑樁施工后，對坡面進行修復，共設有五級邊坡，其中第一、二級坡按照原設計方案進行修復；第三、四、五級坡依據現有坡形進行修整，修整后進行噴播植草，各邊坡平臺設排水溝以便坡面排水。

抗滑樁治理方案平面布置如圖4所示。

圖4 滑坡抗滑樁治理方案平面圖

4 結束語

黃咸高速公路現已通車。本文根據現場地質調繪、勘探試驗成果及穩定性分析，確定了滑坡的治理方案，為同類型的工程實踐提供了借鑒。